基于POMS和心率變異性評定運(yùn)動性疲勞的研究

陳杰 王婉入 黃迪 李奕 黃錦瑞 江漢大學(xué)體育學(xué)院

一、前言

運(yùn)動性疲勞是指運(yùn)動引起的機(jī)體工作能力暫時降低，經(jīng)過適當(dāng)時間休息可以恢復(fù)的生理現(xiàn)象[1]。運(yùn)動性疲勞的評價指標(biāo)分為主客觀兩類指標(biāo)，主觀指標(biāo)如POMS 問卷；客觀指標(biāo)如血睪酮等生理生化指標(biāo)來評定[2]。而二者相結(jié)合對運(yùn)動性疲勞進(jìn)行評價少見報道。

POMS 是一種情緒狀態(tài)評定量表[3]。目前研究表明，POMS 和運(yùn)動性疲勞具有較高的關(guān)聯(lián)度[4]。相比單一的RPE，POMS 能從7 個情緒維度評價運(yùn)動性疲勞，可靠性更高[5-6]。

二、研究對象與研究方法

（一）研究對象

選擇身體健康，無心血管疾病，遺傳疾病的武漢市高校體育專業(yè)的10 名男性大學(xué)生作為研究對象。研究對象年齡21±1.25 歲，身高177.6±5.78cm，體重69.05±6.41kg，平均運(yùn)動年限5.5年。

（二）研究方法

1.運(yùn)動性疲勞測試

測試方法：測試安排在每天早上的8 至10 點(diǎn)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)前一天要求不要過度勞累，睡眠充足，不攝入酒精及含咖啡因的飲料、不服用含刺激心臟或抑制心臟活動的藥物。靜坐至心率平穩(wěn)后，用polar RS800CX 心率表連續(xù)測量5 分鐘，并填寫POMS 問卷。隨即進(jìn)行跑臺-運(yùn)動性疲勞模型測試直到受試者疲勞，受試者需要佩戴心率表進(jìn)行實(shí)時心率監(jiān)控。在測試結(jié)束后，用心率表連續(xù)測量5 分鐘，并再次填寫POMS 問卷。一周后同樣的方法再進(jìn)行功率自行車-運(yùn)動性疲勞模型測試（方案如下）。

跑臺-運(yùn)動性疲勞模型測試方案：初始速度9km/h，坡度0%。前12 分鐘每過1 分鐘速度增加0.8km/h。從第13 分鐘至第16 分鐘，每分鐘坡度加1%。功率自行車-運(yùn)動性疲勞測試方案：初始功率50w，每隔3min 功率增加50w，轉(zhuǎn)速均為60rmp 不變。

當(dāng)滿足以下任何一條時，認(rèn)為受試者達(dá)到疲勞狀態(tài)：1.受試者心率達(dá)到受試者當(dāng)下年齡最高心率的90%。2.受試者在研究人員的鼓勵下無法繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)動為止。

2.POMS 分析

采用1995年由祝蓓里修訂出的中國簡式POMS 問卷[3]（文中簡稱：POMS 問卷）

姚曉冬，1969年生于浙江海寧。現(xiàn)為浙江畫院專職畫師、國家一級美術(shù)師、中國美術(shù)家協(xié)會會員、浙江省宣傳文化系統(tǒng)“五個一批”人才。

3.數(shù)據(jù)分析

用Excel 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理，然后導(dǎo)入SPSS19.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。所有結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P＜0.05 為顯著差異性，P＜0.01 為非常顯著差異性。

文中所有圖形用Sigmaplot 14.0 軟件進(jìn)行制作。

三、研究結(jié)果

（一）不同運(yùn)動性疲勞模式下運(yùn)動前后POMS 得分

在兩種不同的運(yùn)動性疲勞模式下，TMD 得分在運(yùn)動后階段呈現(xiàn)上升趨勢，且均在疲勞情緒得分中表現(xiàn)出顯著差異性（見表1），但相比跑臺測試，功率自行車測試中疲勞情緒得分差異性更為顯著?？梢钥闯觯合啾扰芘_，功率自行車更加容易疲勞，而不同計功器下TMD 均是在往消極情緒發(fā)展。

表1 不同計功器下心境狀態(tài)匯總表

（二）不同運(yùn)動性疲勞模式下運(yùn)動前后HRV 指標(biāo)變化情況

1.時域指標(biāo)

基于跑臺和功率自行車2 種不同的運(yùn)動性疲勞模式下，時域指標(biāo)變化一致，時域指標(biāo)在運(yùn)動后階段下表現(xiàn)出下降趨勢，其中PNN50 下降幅度最大，且運(yùn)動前后均存在非常顯著差異（見表2）。說明HRV 總的變化明顯程度、副交感神經(jīng)的活動變化明顯程度、HRV 大小變化明顯程度對不同計功器表現(xiàn)一致。

2.頻域指標(biāo)

在兩種不同運(yùn)動性疲勞模式下，LFn 和LF/HF 都在運(yùn)動后階段表現(xiàn)出上升趨勢，HFn 則表現(xiàn)出下降趨勢。功率自行車的頻域指標(biāo)差異性比跑臺的更為顯著表現(xiàn)為非常顯著差異性（見表2）?？梢缘贸龉β首孕熊囋诮桓猩窠?jīng)和副交感神經(jīng)的調(diào)節(jié)和均衡性上均比跑臺要明顯。

3.非線性指標(biāo)

按跑臺和功率自行車兩種不同的計功器進(jìn)行分組，非線性指標(biāo)的變化都是一致的，都是下降趨勢且都具有非常顯著差異性（見表2）。由此我們可以得出副交感神經(jīng)對心臟的調(diào)節(jié)的明顯程度、交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)的綜合調(diào)節(jié)的明顯程度對不同計功器表現(xiàn)一致。

表2 不同計功器下時域、頻域、非線性指標(biāo)匯總表

（三）TMD 與HRV 相關(guān)性分析

不同分組下的TMD（總、跑臺、功率自行車）與時域指標(biāo)、HFn、非線性指標(biāo)均呈負(fù)相關(guān)與LFn、LF/HF 呈正相關(guān)。其中TMD（總）與PNN50、HFn 呈顯著負(fù)相關(guān)，TMD（總）與LFn 呈顯著正相關(guān)，其中TMD（功率自行車）與LF/HF 高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.960（見表3）。

表3 TMD 和其他指標(biāo)的相關(guān)性

四、討論

受試者在運(yùn)動性疲勞測試后，其POMS 中TMD 和疲勞維度得分均上升，其中功率自行車疲勞得分為比跑臺的疲勞得分更為顯著?？赡苁且?yàn)楣β首孕熊嚤扰芘_更易使受試者疲勞。Ohta Makoto 等發(fā)現(xiàn)連續(xù)24 小時馬拉松，POMS 得分和疲勞情緒得分上升。鄭樊慧等發(fā)現(xiàn)在大運(yùn)動量訓(xùn)練期間，POMS 的各個指標(biāo)均無顯著差異性，但疲勞情緒得分一致較高[7]。與本研究的結(jié)論基本一致，但本研究中疲勞情緒得分上具有顯著差異性，可能是由于測試方式不同導(dǎo)致的。

受試者所有時域指標(biāo)、HFn 和非線性指標(biāo)均呈下降趨勢且均為非常顯著差異性。而LFn、LF/HF 呈上升趨勢，除跑臺的LF/HF 為顯著差異性外其余均為非常顯著差異性。表現(xiàn)出在運(yùn)動性疲勞測試后HRV 下降，且交感神經(jīng)活動占主導(dǎo)，副交感神經(jīng)活動被抑制。黃傳業(yè)等發(fā)現(xiàn)一次急性耐力運(yùn)動后一段時間內(nèi)HRV（尤其是副交感神經(jīng)）表現(xiàn)為抑制現(xiàn)象[8]。Pichot等（2000）研究得出周期大負(fù)荷訓(xùn)練（連續(xù)3 周大負(fù)荷訓(xùn)練，1 周休息）中，交感神經(jīng)活動相對于副交感神經(jīng)更占主導(dǎo)性。

注：均為同一計功器下運(yùn)動前與運(yùn)動后比較*代表P＜0.05，**代表P＜0.01，下同宋淑華發(fā)現(xiàn)遞增負(fù)荷運(yùn)動導(dǎo)致中長跑運(yùn)動員HRV 下降，交感神經(jīng)和迷走神經(jīng)二者之間的平衡關(guān)系失衡[9]。李占占等認(rèn)為當(dāng)達(dá)到極度疲勞狀態(tài)時交感神經(jīng)活動增強(qiáng)、迷走神經(jīng)活動減弱[10]。本研究所得出結(jié)論與以上學(xué)者研究成果高度一致。但也有學(xué)者得出結(jié)論與本研究相反，如林華等得出長期中低強(qiáng)度的運(yùn)動能夠增大HRV，同時改善迷走神經(jīng)的活性[11]。馮岱雅等得出人力離心機(jī)鍛煉使受試者的心迷走神經(jīng)活動增加、心血管交感神經(jīng)活動減少[12]?？赡苁怯捎阱憻拸?qiáng)度和方式的不同導(dǎo)致研究結(jié)果相反導(dǎo)致的。

受試者TMD 與LFn 呈正相關(guān)，與PNN50、HFn 呈負(fù)相關(guān)且均具有顯著差異性。其中功率自行車TMD 與LF/HF 高度相關(guān)（r=0.960）但不具有差異性。說明功率自行車測試中TMD得分與交感神經(jīng)興奮高度相關(guān)。李延軍等研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動性疲勞具有一定的累積效應(yīng)，疲勞程度越大，則HRV 越小，表明應(yīng)激水平越高[13]。說明使用POMS 問卷和HRV 中的LF/HF 指標(biāo)從主客觀兩方面結(jié)合起來對運(yùn)動性疲勞進(jìn)行評價是一個科學(xué)且可靠的方法。

結(jié)合POMS 指標(biāo)中功率自行車比跑臺的疲勞情緒得分更為明顯，和功率自行車中LF/HF 指標(biāo)比跑臺的更為明顯，可以得出功率自行車比跑臺更適合作為運(yùn)動性疲勞測試的計功器來誘導(dǎo)運(yùn)動性疲勞，具體表現(xiàn)為更容易使受試者疲勞，且疲勞程度更明顯。

五、結(jié)論與展望

POMS 量表可以作為主觀量表對運(yùn)動性疲勞進(jìn)行評定。HRV 指標(biāo)同TMD 各指標(biāo)有較好相關(guān)性，提示使用POMS 量表和HRV 指標(biāo)從主客觀兩方面結(jié)合起來對運(yùn)動性疲勞進(jìn)行評價，是一種科學(xué)且可靠的方法。功率自行車比跑臺更適合作為運(yùn)動性疲勞測試的計功器誘導(dǎo)運(yùn)動性疲勞，具體表現(xiàn)為更容易使受試者疲勞，且疲勞程度更明顯。

本研究建立的兩種運(yùn)動性疲勞模型都是屬于急性運(yùn)動性疲勞，但在實(shí)際體育鍛煉和運(yùn)動訓(xùn)練中運(yùn)動性疲勞以慢性疲勞為主。因此，在慢性運(yùn)動性疲勞模型中POMS 和HRV 的評價效果如何，是以后研究的重點(diǎn)方向。